Краткие теоретические сведения

Точечная контактная сварка – способ сварки, при котором заготовки соединяют по отдельным участкам касания, условно называемым точками. Обычно сваривают заготовки толщиной от 0,05 до 6 мм; можно сваривать заготовки толщиной от 10 мкм (в изделиях микроэлектроники) до 30 мм (при изготовлении стальных балок, рам). Основные типы соединений – нахлесточные.

Заготовки, сжатые между электродами усилием Р, нагревают протекающим через них кратковременным импульсом тока. Тепло при этом выделяется как на внутренних сопротивлениях заготовок, так и на контактных сопротивлениях между ними. Одновременно на зону сварки воздействуют сварочным усилием, обеспечивающим деформацию материала и замыкание зоны сварки.

Получить стабильно качественные точки можно при нагреве металла в зоне соединения до расплавления с образованием между заготовками общего литого ядра определенных размеров. Размеры эти регламентированы ГОСТ 15878-79. Основным из них является диаметр ядра точки, который ориентировочно равен

,

где S – толщина более тонкой в соединении заготовки, мм.

Технологический процесс изготовления деталей с применением точечной сварки состоит из следующих операций: подготовки поверхностей заготовок (удаление с них окисных пленок и различных загрязнений), сборки, прихватки, сварки точек, антикоррозионной защиты, правки и механической доработки, контроля качества промежуточных операций и готового изделия в целом.

Важнейшим условием получения качественных сварных точек является выбор оптимального режима сварки с обеспечением этого режима путем подбора соответствующей контактной машины и настройки её. Режим сварки выбирают в зависимости от толщины заготовок и теплофизических свойств материала. Затем его корректируют с учетом конкретных условий, сваривая и испытывая опытные образцы. Уточненный (оптимальный) режим фиксируют в соответствующей технологической документации и выдают разрешение на сварку промышленных изделий.

Параметрами режима, от которых зависят размеры, структура и прочность сварной точки, являются:

1) сварочный ток - Iсв, А;

2) время сварки (время протекания тока через заготовки) – t_св,, с;

3) усилие сжатия заготовок электродами – Р, Н;

4) диаметр или радиус сферы контактной поверхности электрода – d_э(R_э), мм;

Исходные значения указанных параметров определяют:

а) по справочным таблицам (в качестве примера см. табл.1);

б) по эмпирически установленным соотношениям между параметрами режима и толщиной свариваемых заготовок.

Для низкоуглеродистых сталей эти соотношения равны:

Iсв = 6500 S, А;

T_св = (0,2-0,4) S, с;

Р = (1500 - 2000) S, Н;

d = (2 S + 3), мм,

где S – толщина наиболее тонкой заготовки, мм.

в) на основе расчетных методик: например, определение величины сварочного тока по количеству затрачиваемой на сварку энергии.

Таблица 1.